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Theorem pythagtriplem14 16875
Description: Lemma for pythagtrip 16881. Calculate the square of 𝑁. (Contributed by Scott Fenton, 17-Apr-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
pythagtriplem13.1 𝑁 = (((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) / 2)
Assertion
Ref Expression
pythagtriplem14 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (𝑁↑2) = ((𝐶𝐴) / 2))

Proof of Theorem pythagtriplem14
StepHypRef Expression
1 pythagtriplem13.1 . . 3 𝑁 = (((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) / 2)
21oveq1i 7458 . 2 (𝑁↑2) = ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) / 2)↑2)
3 nncn 12301 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ ℕ → 𝐶 ∈ ℂ)
4 nncn 12301 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℂ)
5 addcl 11266 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐶 + 𝐵) ∈ ℂ)
63, 4, 5syl2anr 596 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (𝐶 + 𝐵) ∈ ℂ)
76sqrtcld 15486 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (√‘(𝐶 + 𝐵)) ∈ ℂ)
8 subcl 11535 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐶𝐵) ∈ ℂ)
93, 4, 8syl2anr 596 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (𝐶𝐵) ∈ ℂ)
109sqrtcld 15486 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (√‘(𝐶𝐵)) ∈ ℂ)
117, 10subcld 11647 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → ((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) ∈ ℂ)
12113adant1 1130 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → ((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) ∈ ℂ)
13123ad2ant1 1133 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) ∈ ℂ)
14 2cn 12368 . . . . 5 2 ∈ ℂ
15 2ne0 12397 . . . . 5 2 ≠ 0
16 sqdiv 14171 . . . . 5 ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) → ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) / 2)↑2) = ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / (2↑2)))
1714, 15, 16mp3an23 1453 . . . 4 (((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) ∈ ℂ → ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) / 2)↑2) = ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / (2↑2)))
1813, 17syl 17 . . 3 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) / 2)↑2) = ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / (2↑2)))
1914sqvali 14229 . . . . 5 (2↑2) = (2 · 2)
2019oveq2i 7459 . . . 4 ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / (2↑2)) = ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / (2 · 2))
2113sqcld 14194 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) ∈ ℂ)
22 2cnne0 12503 . . . . . . 7 (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)
23 divdiv1 12005 . . . . . . 7 (((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) ∈ ℂ ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)) → (((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / 2) / 2) = ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / (2 · 2)))
2422, 22, 23mp3an23 1453 . . . . . 6 ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) ∈ ℂ → (((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / 2) / 2) = ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / (2 · 2)))
2521, 24syl 17 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / 2) / 2) = ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / (2 · 2)))
26 simp12 1204 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 𝐵 ∈ ℕ)
27 simp13 1205 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 𝐶 ∈ ℕ)
2826, 27, 7syl2anc 583 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (√‘(𝐶 + 𝐵)) ∈ ℂ)
2926, 27, 10syl2anc 583 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (√‘(𝐶𝐵)) ∈ ℂ)
30 binom2sub 14269 . . . . . . . . . 10 (((√‘(𝐶 + 𝐵)) ∈ ℂ ∧ (√‘(𝐶𝐵)) ∈ ℂ) → (((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) = ((((√‘(𝐶 + 𝐵))↑2) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))) + ((√‘(𝐶𝐵))↑2)))
3128, 29, 30syl2anc 583 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) = ((((√‘(𝐶 + 𝐵))↑2) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))) + ((√‘(𝐶𝐵))↑2)))
32 nnre 12300 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐶 ∈ ℕ → 𝐶 ∈ ℝ)
33 nnre 12300 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ)
34 readdcl 11267 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐶 + 𝐵) ∈ ℝ)
3532, 33, 34syl2anr 596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (𝐶 + 𝐵) ∈ ℝ)
36353adant1 1130 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (𝐶 + 𝐵) ∈ ℝ)
37363ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (𝐶 + 𝐵) ∈ ℝ)
3837recnd 11318 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (𝐶 + 𝐵) ∈ ℂ)
39 resubcl 11600 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐶𝐵) ∈ ℝ)
4032, 33, 39syl2anr 596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (𝐶𝐵) ∈ ℝ)
41403adant1 1130 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (𝐶𝐵) ∈ ℝ)
42413ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (𝐶𝐵) ∈ ℝ)
4342recnd 11318 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (𝐶𝐵) ∈ ℂ)
4473adant1 1130 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (√‘(𝐶 + 𝐵)) ∈ ℂ)
45103adant1 1130 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (√‘(𝐶𝐵)) ∈ ℂ)
4644, 45mulcld 11310 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))) ∈ ℂ)
47 mulcl 11268 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ ℂ ∧ ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))) ∈ ℂ) → (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵)))) ∈ ℂ)
4814, 46, 47sylancr 586 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵)))) ∈ ℂ)
49483ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵)))) ∈ ℂ)
5038, 43, 49addsubd 11668 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (((𝐶 + 𝐵) + (𝐶𝐵)) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))) = (((𝐶 + 𝐵) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))) + (𝐶𝐵)))
5127nncnd 12309 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 𝐶 ∈ ℂ)
52 simp11 1203 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 𝐴 ∈ ℕ)
5352nncnd 12309 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 𝐴 ∈ ℂ)
54 subdi 11723 . . . . . . . . . . . 12 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (2 · (𝐶𝐴)) = ((2 · 𝐶) − (2 · 𝐴)))
5514, 51, 53, 54mp3an2i 1466 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (2 · (𝐶𝐴)) = ((2 · 𝐶) − (2 · 𝐴)))
56 ppncan 11578 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → ((𝐶 + 𝐵) + (𝐶𝐵)) = (𝐶 + 𝐶))
57563anidm13 1420 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐶 + 𝐵) + (𝐶𝐵)) = (𝐶 + 𝐶))
58 2times 12429 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐶 ∈ ℂ → (2 · 𝐶) = (𝐶 + 𝐶))
5958adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (2 · 𝐶) = (𝐶 + 𝐶))
6057, 59eqtr4d 2783 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐶 + 𝐵) + (𝐶𝐵)) = (2 · 𝐶))
613, 4, 60syl2anr 596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → ((𝐶 + 𝐵) + (𝐶𝐵)) = (2 · 𝐶))
62613adant1 1130 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → ((𝐶 + 𝐵) + (𝐶𝐵)) = (2 · 𝐶))
63623ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((𝐶 + 𝐵) + (𝐶𝐵)) = (2 · 𝐶))
6426nncnd 12309 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 𝐵 ∈ ℂ)
65 subsq 14259 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐶↑2) − (𝐵↑2)) = ((𝐶 + 𝐵) · (𝐶𝐵)))
6651, 64, 65syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((𝐶↑2) − (𝐵↑2)) = ((𝐶 + 𝐵) · (𝐶𝐵)))
67 oveq1 7455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) → (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) − (𝐵↑2)) = ((𝐶↑2) − (𝐵↑2)))
68673ad2ant2 1134 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) − (𝐵↑2)) = ((𝐶↑2) − (𝐵↑2)))
69 nncn 12301 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℂ)
7069sqcld 14194 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
71703ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
724sqcld 14194 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐵 ∈ ℕ → (𝐵↑2) ∈ ℂ)
73723ad2ant2 1134 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (𝐵↑2) ∈ ℂ)
7471, 73pncand 11648 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) − (𝐵↑2)) = (𝐴↑2))
75743ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) − (𝐵↑2)) = (𝐴↑2))
7668, 75eqtr3d 2782 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((𝐶↑2) − (𝐵↑2)) = (𝐴↑2))
7766, 76eqtr3d 2782 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((𝐶 + 𝐵) · (𝐶𝐵)) = (𝐴↑2))
7877fveq2d 6924 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (√‘((𝐶 + 𝐵) · (𝐶𝐵))) = (√‘(𝐴↑2)))
7932adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → 𝐶 ∈ ℝ)
8033adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → 𝐵 ∈ ℝ)
81 nngt0 12324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐶 ∈ ℕ → 0 < 𝐶)
8281adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → 0 < 𝐶)
83 nngt0 12324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐵 ∈ ℕ → 0 < 𝐵)
8483adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → 0 < 𝐵)
8579, 80, 82, 84addgt0d 11865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → 0 < (𝐶 + 𝐵))
86 0re 11292 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 0 ∈ ℝ
87 ltle 11378 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((0 ∈ ℝ ∧ (𝐶 + 𝐵) ∈ ℝ) → (0 < (𝐶 + 𝐵) → 0 ≤ (𝐶 + 𝐵)))
8886, 87mpan 689 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐶 + 𝐵) ∈ ℝ → (0 < (𝐶 + 𝐵) → 0 ≤ (𝐶 + 𝐵)))
8935, 85, 88sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝐶 + 𝐵))
90893adant1 1130 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝐶 + 𝐵))
91903ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 0 ≤ (𝐶 + 𝐵))
92 pythagtriplem10 16867 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2)) → 0 < (𝐶𝐵))
93923adant3 1132 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 0 < (𝐶𝐵))
94 ltle 11378 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((0 ∈ ℝ ∧ (𝐶𝐵) ∈ ℝ) → (0 < (𝐶𝐵) → 0 ≤ (𝐶𝐵)))
9586, 94mpan 689 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐶𝐵) ∈ ℝ → (0 < (𝐶𝐵) → 0 ≤ (𝐶𝐵)))
9642, 93, 95sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 0 ≤ (𝐶𝐵))
9737, 91, 42, 96sqrtmuld 15473 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (√‘((𝐶 + 𝐵) · (𝐶𝐵))) = ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))
9878, 97eqtr3d 2782 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (√‘(𝐴↑2)) = ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))
99 nnre 12300 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℝ)
100993ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℝ)
1011003ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 𝐴 ∈ ℝ)
102 nnnn0 12560 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℕ0)
103102nn0ge0d 12616 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ ℕ → 0 ≤ 𝐴)
1041033ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → 0 ≤ 𝐴)
1051043ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → 0 ≤ 𝐴)
106101, 105sqrtsqd 15468 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (√‘(𝐴↑2)) = 𝐴)
10798, 106eqtr3d 2782 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))) = 𝐴)
108107oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵)))) = (2 · 𝐴))
10963, 108oveq12d 7466 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (((𝐶 + 𝐵) + (𝐶𝐵)) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))) = ((2 · 𝐶) − (2 · 𝐴)))
11055, 109eqtr4d 2783 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (2 · (𝐶𝐴)) = (((𝐶 + 𝐵) + (𝐶𝐵)) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))))
111 resqrtth 15304 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐶 + 𝐵) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐶 + 𝐵)) → ((√‘(𝐶 + 𝐵))↑2) = (𝐶 + 𝐵))
11237, 91, 111syl2anc 583 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((√‘(𝐶 + 𝐵))↑2) = (𝐶 + 𝐵))
113112oveq1d 7463 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (((√‘(𝐶 + 𝐵))↑2) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))) = ((𝐶 + 𝐵) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))))
114 resqrtth 15304 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐶𝐵) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐶𝐵)) → ((√‘(𝐶𝐵))↑2) = (𝐶𝐵))
11542, 96, 114syl2anc 583 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((√‘(𝐶𝐵))↑2) = (𝐶𝐵))
116113, 115oveq12d 7466 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((((√‘(𝐶 + 𝐵))↑2) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))) + ((√‘(𝐶𝐵))↑2)) = (((𝐶 + 𝐵) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))) + (𝐶𝐵)))
11750, 110, 1163eqtr4rd 2791 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((((√‘(𝐶 + 𝐵))↑2) − (2 · ((√‘(𝐶 + 𝐵)) · (√‘(𝐶𝐵))))) + ((√‘(𝐶𝐵))↑2)) = (2 · (𝐶𝐴)))
11831, 117eqtrd 2780 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) = (2 · (𝐶𝐴)))
119118oveq1d 7463 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / 2) = ((2 · (𝐶𝐴)) / 2))
120 subcl 11535 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (𝐶𝐴) ∈ ℂ)
1213, 69, 120syl2anr 596 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (𝐶𝐴) ∈ ℂ)
1221213adant2 1131 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (𝐶𝐴) ∈ ℂ)
1231223ad2ant1 1133 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (𝐶𝐴) ∈ ℂ)
124 divcan3 11975 . . . . . . . . 9 (((𝐶𝐴) ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) → ((2 · (𝐶𝐴)) / 2) = (𝐶𝐴))
12514, 15, 124mp3an23 1453 . . . . . . . 8 ((𝐶𝐴) ∈ ℂ → ((2 · (𝐶𝐴)) / 2) = (𝐶𝐴))
126123, 125syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((2 · (𝐶𝐴)) / 2) = (𝐶𝐴))
127119, 126eqtrd 2780 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / 2) = (𝐶𝐴))
128127oveq1d 7463 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / 2) / 2) = ((𝐶𝐴) / 2))
12925, 128eqtr3d 2782 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / (2 · 2)) = ((𝐶𝐴) / 2))
13020, 129eqtrid 2792 . . 3 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵)))↑2) / (2↑2)) = ((𝐶𝐴) / 2))
13118, 130eqtrd 2780 . 2 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → ((((√‘(𝐶 + 𝐵)) − (√‘(𝐶𝐵))) / 2)↑2) = ((𝐶𝐴) / 2))
1322, 131eqtrid 2792 1 (((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) ∧ ((𝐴↑2) + (𝐵↑2)) = (𝐶↑2) ∧ ((𝐴 gcd 𝐵) = 1 ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴)) → (𝑁↑2) = ((𝐶𝐴) / 2))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1537  wcel 2108  wne 2946   class class class wbr 5166  cfv 6573  (class class class)co 7448  cc 11182  cr 11183  0cc0 11184  1c1 11185   + caddc 11187   · cmul 11189   < clt 11324  cle 11325  cmin 11520   / cdiv 11947  cn 12293  2c2 12348  cexp 14112  csqrt 15282  cdvds 16302   gcd cgcd 16540
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-sup 9511  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-rp 13058  df-seq 14053  df-exp 14113  df-cj 15148  df-re 15149  df-im 15150  df-sqrt 15284  df-abs 15285
This theorem is referenced by:  pythagtriplem15  16876  pythagtriplem17  16878
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